Лекции по узи суставов

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ.

В 1794-ом году Спалланцани заметил, что если у летучей мыши заткнуть уши, она теряет ориентировку, он и предположил, что ориентация в пространстве осуществляется посредством излучаемых и воспринимаемых невидимых лучей.

В лабораторных условиях ультразвук впервые получен в 1830-ом году братьями Кюрие. После второй мировой войны Холмэс на основании принципа сонара-прибора, применявшегося в подводном флоте, сконструировал диагностичеcкие установки, получившие распространение в акушерстве, нейрологии и офтальмологии. В последующем совершенствование УЗ- аппаратов привело к тому, что данный метод в настоящее время стал самым распространенным при визуализации паренхиматозных органов. Диагностическая процедура непродолжительна, безболезненна и может многократно повторяться, что позволяет осуществлять контроль за процессом лечения.

Ультразвуковой метод предназначен для дистантного определения положения, формы, величины, структуры и движения органов и тканей организма, а также для выявления патологических очагов с помощью УЗ-излучения.

Ультразвуковые волны – это механические, продольные колебания среды, с частотой колебаний свыше 20 кГц.

В отличие от электромагнитных волн (свет, радиоволны и т.д.) для распространения У- звука необходима среда – воздух, жидкость, ткань (он не распространяется в вакууме).

Как и все волны, У-звук характеризуется следующими параметрами:

• Частота — число полных колебаний (циклов) за период времени в 1 сек. Единицами измерения являются герц, килогерц, мегагерц (Гц, кГц, МГц). Один герц-это колебание в 1 сек.

• длина волны — это длина, которую занимает в пространстве одно колебание. Измеряется в метрах, см, мм, и тд.

• Период — это время, необходимое для получения одного полного цикла колебаний (сек, милисек., микросек.).

• Амплитуда (интенсивность – высота волны) – определяет энергетическое состояние.

• Скорость распространения — это скорость, с которой У-волна перемещается в среде.

Частота, период, амплитуда и интенсивность определяется источником звука, а скорость распространения – средой.

Скорость распространения ультразвука определяется плотностью среды. Например, в воздухе скорость составляет 343 м. в сек., в легких – более 400, в воде – 1480, в мягких тканях и паренхиматозных органах от 1540 до 1620 и в костной ткани ультразвук продвигается более 2500 м. в секунду.

Усредненная скорость распространения ультразвука в тканях человека составляет 1540 м/с — на эту скорость запрограммировано большинство ультразвуковых диагностических приборов.

Основой метода является взаимодействие ультразвука с тканями человека, которое слагается из двух составляющих:

Первая — излучение коротких ультразвуковых импульсов, направленное в исследуемые ткани;

Вторая — формирование изображения на основе отраженных тканями сигналов.

Для получения ультразвука используются специальные преобразователи — датчики или трансдьюсеры, которые превращают электрическую энергию в энергию ультразвука. Получение ультразвука базируется на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Суть эффекта состоит в том, что подаче электрического напряжения на пьезоэлектрический элемент происходит изменение его формы. При отсутствии электрического тока пьезоэлемент возвращается к исходной форме, а при изменении полярности вновь произойдет изменение формы, но уже в обратном направлении. Если к пьезоэлементу приложить переменный ток, то элемент начнет с высокой частотой колебаться, генерируя ультразвуковые волны.

При прохождении через любую среду будет наблюдаться ослабление ультразвукового сигнала, которое называется импедансом (за счет поглощения энергии средой). Величина его зависит от плотности среды и скорости распространения ультразвука в ней. Достигнув границы двух сред с различным импедансом происходят следующие изменения: часть УЗ-волн отражается и следует обратно в сторону датчика, а часть продолжает распространяться дальше, чем выше импеданс, тем больше отражается УЗ-волн. Коэффициент отражения также зависит от угла падения волн – прямой угол, дает наибольшее отражение.

(на границе воздух — мягкие ткани происходит практически полное отражение ультразвука, в связи с чем, для улучшения проведения ультразвука в ткани тела человека, используют соединительные среды — гель).

Возвращающиеся сигналы вызывают колебания пьезоэлемента и преобразуются в электрические сигналы – прямой пьезоэлектрический эффект.

В ультразвуковых датчиках применяются искусственные пьезоэлектрики, такие, как цирконат или титанат свинца. Они представляют собой сложные устройства и в зависимости от способа развертки изображения, делятся на датчики для приборов медленного сканирования, как правило одноэлементные и быстрого сканирования в режиме реального времени — механические (многоэлементные) и электронные. В зависимости от формы получаемого изображения различают секторные, линейные и конвексные (выпуклые) датчики. Кроме этого существуют внутриполостные (транспищеводный, трансвагинальный, трансректальный, лапароскопические и внутрипросветные) датчики.

Преимущества приборов быстрого сканирования: возможность оценивать движения органов и структур в реальном времени, значительное сокращение времени на проведение исследования.

Преимущества секторного сканирования:

• большая зона обзора на глубине, позволяющая охватывать весь орган, например, почку или зародыш ребенка;

• возможность сканирования через небольшие «окна прозрачности» для ультразвука, например, в межреберье при сканировании сердца, при обследовании женских половых органов.

Недостатки секторного сканирования:

• наличие «мертвой зоны» 3-4 см от поверхности тела.

Преимущества линейного сканирования:

• незначительная «мертвая зона», что дает возможность дает обследовать приповерхностные органы;

• наличие нескольких фокусов по всей длине луча (так называемая динамическая фокусировка), что обеспечивает высокую четкость и разрешающую способность по всей глубине сканирования.

Недостатки линейного сканирования:

• более узкое поле обзора на глубине по сравнению с секторным сканированием, что не позволяет «видеть» сразу весь орган;

• невозможность сканирования сердца и затрудненное сканирование женских половых органов.

По принципу действия УЗ-датчики делятся на две группы:

• Эхоимпульсные – для определения анатомических структур, их визуализации и измерения.

• Допплеровские – позволяют получать кинематическую характеристику (оценка скорости кровотока в сосудах и сердце).

В основе этой способности лежит эффект Допплера — изменение частоты принимаемого звука при движении крови относительно стенки сосуда. При этом звуковые волны, излучаемые в направлении движения как бы сжимаются, увеличивая частоту звука. Волны, излучаемые в обратном направлении, как бы растягиваются, вызывая уменьшение частоты звука. Сопоставление исходной частоты ультразвука с измененной, позволяет определить доплеровский сдвиг и рассчитать скорость движения крови в просвете сосуда.

Таким образом, импульс УЗ-волн, генерируемый датчиком, распространяется по ткани, и достигнув границы тканей с различной плотностью отражается в сторону трансдьюссера. Полученные электрические сигналы поступают на высокочастотный усилитель, обрабатываются в электронном блоке и отображаются в виде:

• одномерного (в форме кривой) – в виде пиков на прямой, который позволяет оценить расстояние между слоями тканей, например в офтальмологии (А-метод «амплитуда»), либо исследовать движущие объекты, например, сердце (М-метод).

• двухмерного (В-метод, в виде картинки) изображения, что позволяет визуализировать различные паренхиматозные органы и сердечно-сосудистую систему.

Для получения изображения в ультразвуковой диагностике используется ультразвук, который излучается трансдьюсером в виде коротких ультразвуковых импульсов (импульсный).

Для характеристики импульсного ультразвука используются дополнительные параметры:

• Частота повторения импульсов (число импульсов, излучаемых в единицу времени — секунду), измеряется в Гц и кГц.

• Продолжительность импульса (временная протяженность одного импульса), измеряется в сек. и микросекундах.

• Интенсивность ультразвука — это отношение мощности волны к площади по которой распределяется ультразвуковой поток. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр и, как правило, не превышает 0,01 Вт/кв.см.

В современных ультразвуковых приборах для получения изображения используется ультразвук частотой от 2 до 15 МГц.

В ультразвуковой диагностике обычно применяют датчики с частотами 2,5; 3,0; 3,5; 5,0; 7,5 мегагерц. Чем ниже частота ультразвук, тем больше глубина его проникновения в ткани, ультразвук с частотой 2,5 МГц проникает до 24 см, 3-3,5 МГц – до 16-18 см; 5,0 МГц – до 9-12 см; 7,5 МГц до 4-5 см. Для исследования сердца применяют частоту – 2,2-5 МГц, в офтальмологии – 10-15 МГц.

Биологическое действие ультразвука и его безопасность для больного постоянно дискутируется в литературе. Ультразвук может вызвать биологическое действие путем механических и тепловых воздействий. Затухание ультразвукового сигнала происходит из-за поглощения, т.е. превращения энергии ультразвуковой волны в тепло. Нагрев тканей увеличивается с увеличением интенсивности излучаемого ультразвука и его частоты. Ряд авторов отмечают т.н. кавитацию — это образование в жидкости пульсирующих пузырьков, заполненных газом, паром или их смесью. Одной из причин возникновения кавитации может являться ультразвуковая волна.

«Никогда не сообщалось о подтвержденных биологических эффектах у пациентах или лиц, работающих на приборе, вызванных облучением ультразвуком, интенсивность которого типична для современных ультразвуковых диагностических установок. Хотя существует возможность, что такие биологические эффекты могут быть выявлены в будущем, современные данные указывают, что польза для больного при благоразумном использовании диагностического ультразвука перевешивает потенциальный риск, если таковой вообще существует».

Для исследования каких органов и систем используется УЗ- метод?

• Паренхиматозные органы брюшной полости и забрюшинного пространства, включая и органы малого таза (зародыш и плод).

• Сердечно-сосудистая система.

• Щитовидная и молочные железы.

• Мягкие ткани.

• Мозг новорожденного.

Какие критерии используются при УЗ-исследованиях:

1. КОНТУРЫ – четкие, ровные, неровные.

2. ЭХОСТРУКТУРА:

• Жидкостная;

• Полужидкостная;

• Тканевая – большей или меньшей плотности.

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕЧЕНИ.

Обследование печени производят в правом подреберье. Изображение, получаемое при УЗИ, состоит из множества томографических срезов, и исследователю приходится проводить мысленную реконструкцию данных срезов.

Различаются 4 доли (правая, левая, квадратная, хвостатая) и 8 анатомических сегментов.

Эхография позволяет дифференцировать:

-печеночные вены и их мелкие ветви

-ветви воротной вены

-ветви печеночной артерии

-желчевыводящие протоки.

Методика допплеровского исследования позволяет в подавляющем числе случаев дифференцировать эти структуры по разности скоростей и направления кровотока в них.

Структура паренхимы не измененной печени представлена мелкозернистым изображением, состоящим из множества мелких точечных и линейных структур, равномерно расположенных по всей площади полученного среза. Вариантом нормы может быть крупно-зернистое изображение, при условии сохранения однородности ткани.

Видео удалено.

Читайте так же:  Ноющая боль в плечевом суставе левой руки

Видео (кликните для воспроизведения).

По эхогенности ткань нормальной печени сопоставима или несколько превышает эхогенность коркового вещества почки (являющегося эталоном при отсутствии патологии в нем). Еще одним важным признаком считается хорошая звукопроводимость органа, возможна отчетливая визуализация глубоких отделов печени и диафрагмы. Звукопроводимость характеризует отражающую, поглощающую и рассеивающую способности ткани. Чем больше изменений присутствует в ткани (жировых, фиброзных и т.д.), тем хуже ее звукопроводимость и, соответственно, хуже визуализация глубоко расположенных отделов и структур.

Желчевыводящая система, исследуемая при эхографии, представлена желчевыводящими протоками и желчным пузырем. Желчевыводящие протоки по анатомо-функциональным признакам подразделяются на внутрипеченочные и внепеченочные.

К внутрипеченочным относятся дольковые, субсегментарные, сегментарные, долевые.

Внепеченочные включают в себя общий печеночный, общий желчный проток (холедох) и проток желчного пузыря.

УЗИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ.

ПЖ располагается в надчревной области и левом подреберье. В поджелудочной железе различают три отдела (головку, тело и хвост) и три поверхности (передняя, нижняя и задняя).

В ткани железы располагается протоковая система, состоящая из главного панкреатического протока и его множественных мелких ветвей. Внутренняя структура ткани железы представлена дольками ацинарного типа, образованными эпителиально-железистой тканью и островковыми элементами, разделенными прослойками соединительной ткани.

Эхогенность ПЖ в норме сравнивается с эхогенностью печени и окружающей клетчатки. В средней и старшей возрастной группе (после 40 лет) эхогенность повышается, печень выглядит темнее ПЖ.

УЗИ СЕЛЕЗЕНКИ.

Узи селезенки проводится при каждом обследовании органов брюшной полости. Показаниями к ее исследованию являются подозрения на аномалию развития, повреждения селезенки, инфекционные заболевания, болезни крови, хронические заболевания паренхимы печени, приводящие к изменениям в портальной системе.

Эхогенность селезенки сравнивается с эхогенностью печени (в норме выше или равна).

УЗИ почек.

Почки расположены забрюшинно. Левая несколько ниже правой. Форма — бобовидная или овальная. Контур ровный, паренхима не однородна, состоит из коркового и медуллярного вещества.

Эхогенность коркового в-ва обычно чуть ниже или сопоставима с эхогенностью нормальной печени.

Предстательная железа располагается в малом тазу между мочевым пузырем и передней стенкой прямой кишки и мочеполовой диафрагмой. Предстательная железа плотно охватывает шейку мочевого пузыря и простатическую уретру, а так же семявыбрасывающие протоки.

При обычном трансабдоминальном исследовании предстательная железа имеет треугольную или полулунную форму. Контур железы ровный, четкий из-за наличия тонкой гиперэхогенной капсулы толщиной 1-2 мм. Эхоструктура железы определяется наличием железистой и фибро-мышечной ткани. Железистая ткань имеет эхогенность, сопоставимую с эхогенностью нормальной ткани печени. Фибромускулярная строма имеет более низкую эхогенность, чем железистая ткань. При трансректальном исследовании, благодаря высокой разрешающей способности можно визуализировать отдельно различные фибромускулярные слои, периферическую и центральную железистые зоны, их внутреннюю структуру.

УЗИ В АКУШЕРСТВЕ И ГИНЕКОЛОГИИ.

Широкое внедрение ультразвукового метода в акушерско-гинекологическую службу способствовало значительному улучшению распознавания патологии репродуктивной сферы женщины.

Анатомически органы малого таза представляют собой изолированную область, отграниченную сверху глубокой фасцией поперечно-полосатых мышц живота, а снизу и латерально — костями малого таза. При этом женские половые органы располагаются в пространстве между мочевым пузырем (сверху), прямой кишкой (снизу), ректо-сигмоидным отделом толстой кишки справа и дистальной частью сигмы слева. Такое «удобное» в анатомическом отношении положение матки и яичников обеспечивает хорошую визуализацию этих органов в процессе УЗИ. Чтобы получить наиболее полную и объективную эхографическую информацию о состоянии репродуктивной сферы требуется осуществить 2-х этапное обследование, в котором первый этап — трансабдоминальное (обзорное) сканирование с наполненным мочевым пузырем, а второй – трансвагинальное (с опорожненным пузырем).

При продольном сканировании отчетливо визуализируются: мочевой пузырь, матка, эндометрий, шейка матки, влагалище, прямая кишка, кортикальный слой яичников и фолликулы обычно выявляемые в периферических отделах.

УЗИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ.

Патология щитовидной железы встречается у 8% взрослого населения земного шара. Показания к проведению УЗИ щитовидной железы:

-пальпируемые образования Щ.Ж.

-наличие объемного образования в передних отделах шеи.

-жалобы на удушье, повышенную нервозность, беспричинный кашель.

-контроль за эффективностью проводимого лечения при заболеваниях щитовидной железы.

-подозрение на рецидив заболевания (рак, узловой зоб) щитовидной железы.

Для ультразвукового исследования ЩЖ специальной подготовки не требуется. Стандартным является положение лежа на спине с подложенным под плечевой пояс валиком. Используют датчики 5-10 МГЦ (чаще-7,5 МГЦ.)

При УЗИ щитовидной железы оцениваются:

-железа в целом

-расположение железы

-размеры, контуры, форма, эхоструктура

-взаимоотношения щитовидной железы с окружающими структурами.

-состояние регионарных зон лимфооттока.

После 45 лет размеры ее уменьшаются. Эхогенность нормальной щитовидной железы всегда выше эхогенности окружающих мышц. Повышение эхогенности паренхимы железы характеризуется увеличением количества отражений высокой интенсивности. Как правило такая эхографическая картина наблюдается при уменьшении количества коллоида в фолликулах, отложении в них амилоида, разрастании соединительной ткани и кальцинировании тиреоидной ткани. Понижении эхогенности характеризуется уменьшением отражений от внутренней структуры. Это может наблюдаться при повышении гидрофильности тиреоидной ткани (на фоне увеличения содержания коллоида, отека, увеличения васкуляризации паренхимы), а так же замещения тиреоидной ткани опухолевой.

УЗИ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ.

Наиболее распространенным методом исследования молочных желез является рентгеновская маммография, наряду с ней с успехом применяется ультразвуковая маммография (УЗМ).

Использование дополнительных к РМ методов диагностики и применение других алгоритмов обследования, позволяет более точно оценить изменения в молочных железах и вовремя распознать злокачественный процесс. Для исследования молочных желез необходимо использовать датчики, частотой не ниже 5 МГЦ. Для детализации выявленных изменений используют датчики с более высокой резонансной частотой. Ультразвуковые аппараты последнего поколения оснащены специализированными малогабаритными высокочастотными датчиками 7,5-15,0 МГЦ с динамической фокусировкой. В этих датчиках сочетается высокая разрешающая способность и лучшая контрастность при уменьшении зернистости получаемого изображения.

Показания к УЗИ молочных желез:

-диф. д-ка кист и солидных образований, выявленных при пальпации и РМ.

-обследование рентгенологически плотных молочных желез

-обследование мол. желез у кормящих матерей и беременных женщин.

-обследование мол. желез у женщин до 30 лет

-обследование мол. желез у детей и подростков обоего пола

-обследование мол. желез в острый период травмы или воспаления.

-оценка состояния силиконовых протезов молочных желез.

-УЗ-контроль после пункционной биопсии пальпируемых образований в молочных железах и окружающих тканях

-обследование грудных желез у мужчин

-оценка уплотнений неясной этиологии в молочных железах

-как дополнение к РМ в группе женщин предменопаузального периода

-как дополнение к РМ при неоднозначных рентгенологических заключениях.

Для оценки локализации патологических процессов молочную железу разделяют на:

1) надсосковый, подсосковый сегменты и околососковую область.

2) четыре квадранта (верхний наружный, нижний наружный, нижний внутренний, верхний внутренний) и околососковую область.

3) секторы по аналогии с цифрами на часовом циферблате.

Осмотр мол. желез проводят перемещая датчик из наружных отделов к соску. Завершают осмотр молочных желез анализом состояния регионарных зон лимфооттока. Для поиска патологически измененных лимфатических узлов выделяют :

-подмышечную зону

-подключичная зона

-надключичная зона

-переднегрудная зона

На первом (скрининговом) этапе оцениваются :

-состояние, количество и характер распределение стромы, железистых структур, млечных протоков и жировой ткани

-четкость дифференциации тканей молочных желез (с указанием при необходимости причины их плохой детализации)

-нарушения архитектоники молочных желез с отнесением их к группе диффузных или очаговых (описываются их расположение и размеры). В завершение — состояние регионарных зон лимфооттока.

Паренхима молочной железы представлена сложными альвеолярно-трубчатыми железами, собранными в мелкие дольки, из которых формируются доли.

Периоды возрастной перестройки молочной железы:

1-постепенная потеря железистых структур молочной железы (35-40 лет)

2-утолщение цилиндрического эпителия протоков, связанное с уменьшением кол-ва миоэпителиальных клеток, нерегулярным утолщением базальной мембраны и особенно с фиброзной перестройкой соединительной ткани (40-45 лет).

3-дилатация, а иногда и кистозное расширение некоторых млечных каналов, зажатых фиброзной тканью(45-50 лет)

4-медленная облитерация млечных протоков, а так же сосудов маленького калибра (после 50 лет), в этот период параллельно со склерозом соединительной ткани происходит избыточное образование жировой ткани.

Инволютивные процессы молочных желез носят неодновременный характер. Всегда можно отметить преобладание того или иного процесса.

Поиски по улучшению диагностических возможностей ультразвука продолжаются: внедряются в практику цветные и трехмерные изображения, практикуется одновременное проведение эхографии и гастродуоденоскопии, лапароскопии и других методов эндоскопии. Ультразвуковые исследования все шире сочетаются с проведением прицельной биопсии для цитологического анализа и проведения малоинвазивного лечения.

Видео удалено.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

1. Рябков, Вадим Апоптоз лимфоцитов при ревматоидном артрите / Вадим Рябков. — М. : LAP Lambert Academic Publishing, 2011. — 156 c.